RFID-Reader für Ladesäulen

Ladestellen für Elektrofahrzeuge müssen gegen unberechtigte Benutzung abgesichert werden. Die Funkidentifikation hat sich als besonders benutzerfreundlich erwiesen, um den Anschluss einer Stromtankstelle den berechtigten Kunden freizugeben. Konnten Ladesäulen in Pilotprojekten mit vergleichsweise einfachen Readern ausgestattet werden, stellt der künftige Alltagsbetrieb zusätzliche Anforderungen.
Ladesäulen wurden bisher in kleinen Stückzahlen für meist kommunale eMobilitäts-Projekte entwickelt und gebaut. Die Ansprüche an die RFID-Technologie hielten sich in Grenzen: Für die Identifikation wählte der eMobilitäts-Anbieter eine Chipkarte für die Teilnehmer des Pilotprojektes aus und der Lieferant der Stromtankstellen baute ein entsprechendes Lesemodul ein. Die meisten Ladesäulen dieser ersten Generation verwendeten den 125-kHz-Standard oder Mifare Classic 13,56 MHz. Auch dort, wo die 13,56-MHz-Technologie bereits zum Einsatz kam, wurde meist nur die Identifikationsnummer ausgelesen und nichts zurückgeschrieben. Die Möglichkeiten, über die reine Identifikation hinaus Informationen zu übertragen, wurden praktisch nicht genutzt.
Für den Alltagsbetrieb werden sich die Ladesäulentechnologien verändern müssen. Dabei gilt: Mit der Infrastruktur von Stromtankstellen lässt sich kein Geld verdienen. Anders als Tankstellen, die als »Supermärkte mit Zapfsäule« fungieren, sind Ladesäulen für die Betreiber reine Kostenfaktoren. Die konkurrierenden Anbieter von Ladesäulen werden versuchen, über größere Stückzahlen günstiger anbieten zu können. Speziallösungen für einzelne Anbieter haben wenig Zukunft. Es gilt, die Ladestelle für alle Verbraucher zu öffnen.
Welche Anforderungen werden dabei an die RFID-Module gestellt?
Vandalismus
Die Platzierung von Steckdosen im Freien hat immer auch den Aspekt der Vandalismussicherheit. Was gegen rabiate Menschen schützt, ist der Funkidentifikation allerdings selten förderlich. So verschieben Edelstahlgehäuse die Frequenz der Funkwellen und behindern die Induktion. Aluminium hat eine dämpfende Wirkung. Oft behilft man sich mit kleinen Kunststoffflächen, hinter denen Antenne und/oder Reader platziert werden. Der Aufbau einer Ladesäule und die Unterbringung des RFID-Lesemoduls ist eine Wissenschaft für sich. Ohne Systemtests wird es nicht gehen, eine Zusammenarbeit mit den Reader-Herstellern ist unabdingbar.
Temperatur
Kooperation ist auch in puncto Temperaturbereich gefragt. Ein erweiterter Temperaturbereich gehört zur Grundspezifikation für Reader-Module in Ladesäulen. Die Hersteller müssen garantieren, dass keine empfindlichen Standardbauteile Einsatz finden und jedes Reader-Modul für Temperaturen von -25 bis +80 °C ausgelegt ist.
Multistandard-Fähigkeit
Von Betreiberseite gibt es keinen eindeutigen Trend zur Verwendung eines Standards oder einer Frequenz. Hersteller von Ladesäulen suchen daher nach Modulen, die für die verschiedenen Standards identische oder sehr ähnliche Formfaktoren aufweisen. Allerdings: Jedes Modul muss im Gesamtsystem getestet werden.
Eleganter und effizienter ist der Einsatz moderner Multistandard- Module. Elatec RFID Systems hat kürzlich die Reader-Produktfamilie TWN4 vorgestellt, die erstmals praktisch alle Transponder der Frequenzen 125 kHz, 134 kHz und 13,56 MHz in einem Reader abdeckt. Produkte wie diese erlauben es Herstellern, sich ganz auf die Anwendung zu konzentrieren und sich beim RFID-Standard alle Türen offenzuhalten. Sogar NFC wird von den Multistandard-Readern unterstützt. Noch ist diese Technologie bei Ladesäulen kein Thema, aber es gilt als sicher, dass die Ausbreitung von Smartphones mit Nahfunkausstattung zum vermehrten Einsatz von NFC-Payment- Systemen im Bereich eMobilität führen wird.
Absetzbare Antennen, weitere Schnittstellen
Für das Ladesäulen-Design bieten Module mit absetzbaren Antennen zusätzliche Möglichkeiten. Der Reader-Chip kann irgendwo im Gehäuse untergebracht werden und der Bereich für die Transponderannäherung freier gestaltet werden. Interfaces wie RS232, USB oder CAN sind bei den Readern wünschenswert. So kann es je nach Abrechnungsszenario nötig werden, Speicher und ein Bezahlsystem anzuschließen – etwa bei Offline-Stromtankstellen mit eigener Micropayment-Einheit.
Das Fazit: eMobilität im Alltag wird die RFID-Komponenten von Ladesäulen stärker in den Blick rücken. Die Systemanbieter müssen ihre Ladesäulen für verschiedene Transpondertypen zukunftssicher und flexibel einsetzbar machen. Das erfordert eine sorgfältige System- und Partnerauswahl, wenn sie den steigenden Anforderungen gerecht werden wollen.
Klaus Nagel
Elatec RFID Systems
www.elatec-rfid.com